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Wenn Massenspektrometrie die Pharmaindustrie neu definiert

von NFI Redaktion

In dieser neuen Folge von omg OMx spricht Kate Stumpo mit Mike Greig von Bruker über das unglaubliche Potenzial der Massenspektrometrie in der Pharmaindustrie. Entdecken Sie ausgewählte Highlights oder sehen Sie sich unten die vollständige Folge an: Mike Greig | omg OMx Podcast | Ep. 9Welche wichtigen Lektionen haben Sie in Ihrer Karriere gelernt, und gibt es wichtige Menschen, die Ihnen dabei geholfen haben? Als ich meine Karriere in der Biotechnologie begann, war mein Chef Rich Griffey. Er leitete unsere Gruppe wie ein Doktorand. Programm. Bevor ich Isis Pharmaceuticals verließ, hatte ich fast 20 Veröffentlichungen, die alles von der Gasphasenchemie von Nukleotiden bis zur Strukturanalyse nativer Massenspektrometer abdeckten. Als man in den 1990er Jahren in der Biotechnologie tätig war, musste man viele verschiedene Dinge lernen. Sie mussten auch einen Beitrag zur Grundlagenforschung leisten, um Isis zu zeigen, dass diese verschiedenen Biotech-Unternehmen eine Finanzierung verdienten. Es war eine großartige Zeit, in der Biotechnologie zu sein. Selbst jetzt muss man in einem kleinen Biotech-Unternehmen alles lernen, um einen sinnvollen Beitrag zu leisten und das Unternehmen erfolgreich zu machen. Während meiner Zeit bei Isis Pharmaceuticals hatte ich die Gelegenheit, Gastwissenschaftler in Marshalls Gruppe zu sein, was bei einem ASMS zustande kam. Bei meinem ersten ASMS traf ich Jared Rader und Chris Hendrickson. Chris Hendrickson ist jetzt Direktor des MagLab. Ich traf sie in einem Aufzug bei ASMS. Wir kamen ins Gespräch und wurden gute Freunde. Ungefähr drei ASMS später diskutierten wir Massenspezifikationen und unsere jeweiligen Bereiche. Zu diesem Zeitpunkt ging ich in ihr Labor und begann als Gastwissenschaftler mit ihnen zu arbeiten. Gibt es einen wissenschaftlichen „OMG“-Moment, auch wenn er nichts mit Massenspektrometern zu tun hat, der Sie dazu gebracht hat, sich für das Gebiet der Chemie zu begeistern? Ich besuchte die Buffalo Grove High School in einem nordwestlichen Vorort von Chicago. Ich habe AP-Chemie bei Dr. Bowles belegt. Er war ein toller Mensch – super energisch und hat den Unterricht sehr angenehm gemacht, was für einen AP-Chemiekurs ziemlich bemerkenswert ist. Ein paar Wochen vor den Weihnachtsferien eines Jahres führten wir ein Saccharid-Experiment durch. Wir haben alle diese Verbindungen gemischt und zwei Seile hergestellt, ein rotes und ein weißes. Wir drehten sie hoch und er sagte uns, wir sollten sie biegen. Allen in der Klasse wurde plötzlich klar, dass wir gerade Zuckerstangen hergestellt hatten. So hat er die Wissenschaft für uns in eine Süßigkeit verwandelt. Es hat uns gezeigt, dass Wissenschaft alles Mögliche umfassen kann und Spaß machen und lecker sein kann. Welche Entwicklungen haben Sie in den Bereichen beobachtet, in denen Sie tätig waren, sei es in der Pharmabranche oder in anderen Branchen? Die Fortschritte in der Arzneimittelforschung im Laufe meiner Karriere waren in Bezug auf die Art und Weise, wie sich Ansätze, Durchsatz und Geschwindigkeit entwickelt haben, erstaunlich. Was ein einzelner Wissenschaftler jetzt beitragen kann, ist bemerkenswert, vor allem dank der Technologie und des Internets. Das Schöne an der Zusammenarbeit mit Bruker ist jetzt, dass ich Menschen in anderen Pharma- und Biotech-Laboren besuchen und im Detail über die Wissenschaft sprechen kann, die sie betreiben. Was jeder in diesen Laboren leistet, ist auf individueller Ebene einfach phänomenal. Im Hinblick auf die Massenspezifikation sind die Fortschritte bei der Benutzerfreundlichkeit und Robustheit der Instrumente erstaunlich zu beobachten. Als ich anfing, verwendete ich ein einzelnes Quad-Instrument mit Fusionspumpen. Ich musste das Instrument jeden zweiten Tag umbauen, um es am Laufen zu halten. Obwohl das großartig war, weil ich durch den Bau, Umbau und Austausch von Komponenten viel über Massenspektrometer gelernt habe, würde ich es nicht für ein Labor mit hohem Durchsatz empfehlen. Jetzt sind die Instrumente, die Software, die Hardware – alles rund um die Massenspektrometer – benutzerfreundlicher. Vor zwanzig Jahren hätte man in Massenspektrometern und Biologielabors nie Instrumente gesehen. Jetzt sind sie überall. Können Sie uns mehr über den Entwicklungsprozess eines Arzneimittels erzählen? Die meisten Orte beginnen mit einer Krankheit oder einem Therapiegebiet, und dann entscheiden Sie, was Ihr Ziel sein soll. Es gibt viele Publikationen, wie zum Beispiel das Time Magazine, die sagen: „Oh, Krebs ist geheilt. Wir haben das nächste Ziel gefunden.“ Ob Time Magazine, Analytical Chemistry oder Science, es ist ein ständiges Bombardement mit neuen Zielen für die Onkologie, Herzkrankheiten oder andere Therapiebereiche. Ich habe in den letzten zehn Jahren bei Pfizer hauptsächlich in der Onkologie gearbeitet und bin daher mit diesem Fachgebiet am besten vertraut. Aber man sieht ständig all diese Ziele, die das Potenzial haben, verschiedene Arten von Brustkrebs und auch andere Krebsarten zu heilen. Daher ist das erste, was wir in der Pharmaindustrie tun, die Validierung dieser Ziele. Sobald ein Ziel durch mehrere biologische, analytische und andere Methoden validiert wurde, fahren wir mit einer Hochdurchsatz-Screening-Kampagne fort. Während diese Hochdurchsatz-Screening-Kampagne weitergeht, gibt es auch viel Arbeit in der Biologie, zu der auch analytische Chemie gehört, um den Wirkmechanismus herauszufinden. Wenn der Wirkmechanismus definiert werden kann, erhöhen sich die Erfolgsaussichten in klinischen Studien dramatisch. Der nächste Schritt besteht darin, die Pipeline voranzutreiben, eine Leitverbindung zu erhalten und nach Biomarkern zu suchen. Gute Biomarker erhöhen auch die Chance auf einen klinischen Erfolg erheblich. Im weiteren Verlauf gelangen Sie in die präklinischen oder vorhumanen Studien. Anschließend geht es weiter mit der ersten Phase der Humanstudien. In dieser Phase wird im Allgemeinen geprüft, ob das Medikament für den Menschen verträglich ist. Anschlie +=ßend gehen Sie zu Phase zwei und Phase drei über, in denen die Wirksamkeit bewertet wird und schließlich das Medikament auf den Markt gebracht werden kann. Welche wesentlichen Hindernisse stehen der Marktfähigkeit der Massenspektrometrie in der Pharma- oder Biopharmaindustrie im Weg? Massenspektrometer sind für die Pharmaindustrie bereits gut vermarktbar. Fast jedes einzelne Pharmalabor hat ein Massenspektrometer im Einsatz. Der Schlüssel zur Verbesserung der Marktfähigkeit liegt in der Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und der Software. Es gibt viele Kernlabore für Massenspektrometer, in denen die Leute im Labor Getriebeköpfe sind, die alles mit dem Instrument machen und viel erforschen wollen. Andererseits gibt es auch Labore für rekombinante Proteine, in denen der Schwerpunkt auf der Herstellung von Proteinen für Projektteams liegt und diese einfach nur untersuchen und eine genaue Masse des intakten Proteins erhalten möchten. Diese Labore möchten, dass das Massenspektrometer nur ein begehbares Instrument ist. Für Chemie und Biologie gibt es bereits viele Walkup-Instrumente. Die Benutzerfreundlichkeit ist also bereits vorhanden. Die einzige Frage ist nun, ob wir diese komplexen Experimente einfacher durchführen und reproduzierbar machen können. Die meisten gängigen Arten von Experimenten sind bereits etabliert. Wir stoßen jetzt in fortgeschrittene Bereiche vor, beispielsweise in die Top-Down-Sequenzierung aus Bioflüssigkeiten. Mit zunehmender Komplexität der Proben steigt auch der Bedarf an weiteren Innovationen. Können Sie uns mehr über den Entwicklungsprozess eines Arzneimittels erzählen? Die meisten Orte beginnen mit einer Krankheit oder einem Therapiegebiet, und dann entscheiden Sie, was Ihr Ziel sein soll. Es gibt viele Publikationen, wie zum Beispiel das Time Magazine, die sagen: „Oh, Krebs ist geheilt. Wir haben das nächste Ziel gefunden.“ Ob Time Magazine, Analytical Chemistry oder Science, es ist ein ständiges Bombardement mit neuen Zielen für die Onkologie, Herzkrankheiten oder andere Therapiebereiche. Ich habe in den letzten zehn Jahren bei Pfizer hauptsächlich in der Onkologie gearbeitet und bin daher mit diesem Fachgebiet am besten vertraut. Aber man sieht ständig all diese Ziele, die das Potenzial haben, verschiedene Arten von Brustkrebs und auch andere Krebsarten zu heilen. Daher ist das erste, was wir in der Pharmaindustrie tun, die Validierung dieser Ziele. Sobald ein Ziel durch mehrere biologische, analytische und andere Methoden validiert wurde, fahren wir mit einer Hochdurchsatz-Screening-Kampagne fort. Während diese Hochdurchsatz-Screening-Kampagne weitergeht, gibt es auch viel Arbeit in der Biologie, zu der auch analytische Chemie gehört, um den Wirkmechanismus herauszufinden. Wenn der Wirkmechanismus definiert werden kann, erhöhen sich die Erfolgsaussichten in klinischen Studien dramatisch. Der nächste Schritt besteht darin, die Pipeline voranzutreiben, eine Leitverbindung zu erhalten und nach Biomarkern zu suchen. Gute Biomarker erhöhen auch die Chance auf einen klinischen Erfolg erheblich. Im weiteren Verlauf gelangen Sie in die präklinischen oder vorhumanen Studien. Anschließend geht es weiter mit der ersten Phase der Humanstudien. In dieser Phase wird im Allgemeinen geprüft, ob das Medikament für den Menschen verträglich ist. Anschließend gehen Sie zu Phase zwei und Phase drei über, in denen die Wirksamkeit bewertet wird und schließlich das Medikament auf den Markt gebracht werden kann. Welche wesentlichen Hindernisse stehen der Marktfähigkeit der Massenspektrometrie in der Pharma- oder Biopharmaindustrie im Weg? Massenspektrometer sind für die Pharmaindustrie bereits gut vermarktbar. Fast jedes einzelne Pharmalabor hat ein Massenspektrometer im Einsatz. Der Schlüssel zur Verbesserung der Marktfähigkeit liegt in der Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und der Software. Es gibt viele Kernlabore für Massenspektrometer, in denen die Leute im Labor Getriebeköpfe sind, die alles mit dem Instrument machen und viel erforschen wollen. Andererseits gibt es auch Labore für rekombinante Proteine, in denen der Schwerpunkt auf der Herstellung von Proteinen für Projektteams liegt und diese einfach nur untersuchen und eine genaue Masse des intakten Proteins erhalten möchten. Diese Labore möchten, dass das Massenspektrometer nur ein begehbares Instrument ist. Für Chemie und Biologie gibt es bereits viele Walkup-Instrumente. Die Benutzerfreundlichkeit ist also bereits vorhanden. Die einzige Frage ist nun, ob wir diese komplexen Experimente einfacher durchführen und reproduzierbar machen können. Die meisten gängigen Arten von Experimenten sind bereits etabliert. Wir stoßen jetzt in fortgeschrittene Bereiche vor, beispielsweise in die Top-Down-Sequenzierung aus Bioflüssigkeiten. Mit zunehmender Komplexität der Proben steigt auch der Bedarf an weiteren Innovationen. Über den Sprecher Mike Greig ist Executive Director und Global Pharma/BioPharma Market bei Bruker Scientific, LLC. omg OMx-Moderatorin: Kate Stumpo, Senior Market Manager bei Bruker LinkedIn Über Bruker Life Sciences Massenspektrometrie Entdecken Sie neue Möglichkeiten, Massenspektrometrie auf die dringendsten analytischen Herausforderungen von heute anzuwenden. Innovationen wie Trapped Ion Mobility (TIMS), Smartbeam- und Scan-Laser für die MALDI-MS-Bildgebung, die echte Pixeltreue liefern, und die eXtreme Resolution FTMS (XR)-Technologie, die Isotopic Fine Structure (IFS)-Signaturen aufdecken kann, treiben die wissenschaftliche Forschung auf ein neues Niveau. Mit den Massenspektrometrielösungen von Bruker können Wissenschaftler bahnbrechende Entdeckungen machen und tiefere Erkenntnisse gewinnen.

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